干法脱硫灰免烧砖的应用研究

论文摘要

随着干法脱硫工艺在电厂中的普遍应用,脱硫过程中产生的废渣——干法脱硫灰,成为不容忽视的环境污染物。干法脱硫灰的综合利用势在必行,是关系到干法脱硫工艺能否在我国得到普遍应用的一项重要内容。同时,虽然粘土砖在人们生活和生产中发挥了巨大的作用,但随之而来的是：可耕种土地的毁坏,不可再生能源的过度消耗和可怕的环境污染。所以,寻找粘土砖的替代材料或新的墙体材料是一项刻不容缓的研究课题。本实验采用河北邯郸某电厂的干法脱硫灰,采用XRD、SEM、综合热分析等现代测试手段,对该干法脱硫灰的物相组成、微观形貌和热稳定性等物化性质进行了研究,实验结果表明,干法脱硫灰属高钙高硫型废渣,其中硅、铝含量很低,其胶凝活性很差。在前人对干法脱硫灰性能研究的基础上,以砖制品的力学性能为参考,实验研究了普通硅酸盐水泥和骨料的掺量与颗粒级配对砖坯力学性能的影响；对加水量、消化时间、成型压力、养护工艺等工艺参数对脱硫灰免烧砖力学性能的影响进行了探讨,确定了消化时间为12h,成型压力为20MPa,蒸养温度为100℃,蒸养时间为10h的制备工艺参数。免烧砖出现泛霜现象,是由于脱硫灰的氢氧化钙迁移至砖坯表面碳化形成碳酸钙造成的,通过添加自制改性剂对脱硫灰的改性处理,成功的解决了脱硫灰免烧砖的泛霜现象。从降低成本和简化实验配方的原则出发,利用电厂水淬炉渣作为骨料取代河砂与重矿渣对配方优化处理,制得满足JC239-2001《粉煤灰砖》中MU15等级要求的砖制品。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概论
• 1.1 研究背景、目的及意义
• 1.2 干法脱硫技术简介
• 1.2.1 干式循环流化床烟气脱硫技术（CFB）
• 1.2.2 回流式循环流化床干法烟气脱硫技术（RCFB）
• 1.2.3 烧结烟气脱硫技术（NID）
• 1.2.4 荷电干式吸收剂喷射脱硫系统（CDSI）
• 1.3 墙体材料和免烧砖的发展与现状,存在的问题
• 1.3.1 墙体材料的发展
• 1.3.2 免烧砖的发展
• 1.3.3 免烧砖的研究现状
• 1.4 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题
• 1.5 采取的研究方法、技术路线
• 第2章 试验原料及方法
• 2.1 实验原料
• 2.1.1 干法脱硫灰
• 2.1.2 河砂
• 2.1.3 矿渣
• 2.1.4 重矿渣
• 2.1.5 粉煤灰
• 2.1.6 水泥
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 实验步骤
• 2.2.2 试验流程
• 2.2.3 试验主要设备
• 第3章 脱硫灰免烧砖的制备
• 3.1 脱硫灰免烧砖原料的确定
• 3.2 脱硫灰免烧砖配方的确定
• 3.2.1 实验配方与性能结果
• 3.3 工艺参数对脱硫灰免烧砖力学性能的影响
• 3.3.1 加水量
• 3.3.2 消化时间
• 3.3.3 成型压力
• 3.3.4 养护工艺
• 3.3.5 小结
• 3.4 脱硫灰免烧砖泛霜问题的解决
• 3.4.1 砖坯表面出现的泛霜现象
• 3.4.2 脱硫灰免烧砖泛霜问题的解决方案
• 3.4.3 脱硫灰的改性处理对砖坯力学性能和耐久性的影响
• 3.5 配方优化
• 3.5.1 水泥和矿渣掺量对砖坯力学性能的影响
• 3.5.2 利用炉渣做骨料制备脱硫灰免烧砖
• 3.6 本章小结
• 第4章 强度形成机理的探讨
• 4.1 干法脱硫灰免烧砖强度形成的理论基础
• 4.1.1 物理作用
• 4.1.2 水泥、氧化钙的水解和原料之间的水硬性反应
• 4.1.3 颗粒表面的离子交换和团粒化作用
• 4.1.4 各相间的界面反应
• 4.2 脱硫灰免烧砖的矿物组成与微观形貌
• 第5章 全文总结与展望
• 5.1 结论
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录